昼夜由自转产生,谓之“太阳日”,昼夜变化是怎样形成的?爱华网小编在此整理了昼夜变化的形成原因,供大家参阅,希望大家在阅读过程中有所收获!
昼夜变化的形成原因
任一瞬间,地球各地所初的昼夜状态可以用太阳高度来表达.太阳高度是太阳高度角的简称,表示太阳光线对当地地平面的倾角.在昼半球上的各地,太阳高度总是大于0度,即太阳在地平线之上;在晨昏线上的各地,太阳高度等于2度,即太阳刚好位于地平线上;在夜半球上的各地,太阳高度总是小于0度,即太阳位于地平线之下.由于地球不停地运动,昼夜也就不断地交替.昼夜交替的周期,或太阳高度的日变化周期为24小时,叫做一太阳日.太阳日制约着人类的起居作息,因而被用来作为基本的时间单位.此外,太阳日时间不长,使整个地球表面增热和冷却不致过分剧烈,从而保证了地球上生命有机体的生存和发展.
由于地球的自转地球不同位置同一时刻的昼夜情况是不一样的,有的是正午,有的是子夜,有的正经历昼夜交替的早晨或傍晚.当某地太阳升起到一天中最高位置时,太阳只射在该地所处的经线上,这时就是当地的正午.这样确定的时间叫做地方时(local time).经度每相差15度.地方时相差1小时.
由于地轴是倾斜的,所以地球上不同地区的昼夜长短是不同的。在地球的南北两极地区,太阳终年斜射,昼夜长短变化最大。南北半球的高纬度地区还会出现太阳终日不落或终日不出的现象,即一天24小时都是白天或者都是黑夜,这就是极地地区的“极昼”和“极夜”现象。在南北极点,有长达半年的极昼和极夜。
昼夜变化的特殊自然现象:极昼和极夜极昼极夜,地球两极地区的自然现象,所谓极昼,就是太阳永不落,天空总是亮的,这种现象也叫白夜;所谓极夜,就是与极昼相反,太阳总不出来,天空总是黑的。在南极洲的高纬度地区,那里没有 “日出而作,日落而息”的生活节律,没有一天24小时的昼夜更替。极昼和极夜是极圈内特有的自然现象。发生在北极圈北纬66度34分以内和南极圈南纬66度34分以内。
极昼与极夜的形成,是由于地球在沿椭圆形轨道绕太阳公转时,还绕着自身的倾斜地轴旋转而造成的。原来,地球在自转时,地轴与其垂线形成一个约23.5°的倾斜角,因而地球在公转时便出现有6个月时间两极之中总有一极朝着太阳,全是白天;另一个极背向太阳,全是黑夜。南、北极这种神奇的自然现象是其他大洲所没有的。
每年南、北两极,“极昼”、“极夜”交替出现。一年内大致连续六个月是白昼(称极昼),六个月是黑夜(称极夜)。昼夜交替出现的时间是随着纬度的升高而改变的,纬度越高,极昼和极夜的时间就越长。 极圈到极点之间,越靠近极点极昼极夜的时间长度越接近半年,越靠近极圈极昼极夜的时间长度越接近一天。也就是说,在极圈内的地区,根据纬度的不同,极昼和极夜的长度也不同。在南极地区,随着纬度降低,极昼和极夜出现的时间均变短,在极圈上,极昼与极夜均只出现一天。
如果离开南极点,纬度越低,不再是半年白天或半年黑夜,极昼和极夜的时间会逐渐缩短。到了南纬80°,也有极昼和极夜以外的时候才出现1天24小时内的昼夜更替。如果处于极昼的末期,起初每天黑夜的时间很短暂,之后黑夜的时间越来越长,直至最后全是黑夜,极夜也就开始了。而在南极圈(南纬66°33’),一年当中仅有一个整天(24小时)全是白天和一个整天全是黑夜。中国南极长城站(南纬62°13’)处在南极圈外,在12月份的深夜一二点钟,天空仍然蒙蒙亮,眼力好的可以看书写字。极昼和极夜的这种自然现象在地球的另一极北极也同样出现,不过它出现的时间同南极正好相反,北极若处在极昼,则南极为极夜,反之亦然。